CN117280208A - 低结合表面涂层用于分析酪氨酸激酶抑制剂的用途 - Google Patents

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Abstract

本公开讨论了一种分离酪氨酸激酶抑制剂或酪氨酸激酶抑制剂的代谢物的样品的方法，该方法包括将该样品注入沿流动路径具有一个或多个低结合涂覆表面的色谱系统中；使该样品流过该色谱系统；分离该样品；以及分析所分离的样品。因此，该样品不与该流动路径的低结合表面涂层(例如，烷基甲硅烷基涂层)结合。施加的涂层能够在色谱分析期间减少峰拖尾并降低酪氨酸激酶抑制剂样品的残留。

Description

低结合表面涂层用于分析酪氨酸激酶抑制剂的用途
相关申请的交叉引用
本申请要求2021年4月27日提交的名称为″Use of Low-Bind Surface Coatingsfor Analysis of Tyrosine Kinase Inhibitors＂的美国临时申请号63/180,364的优先权和权益。前述申请全文以引用方式并入本文。
技术领域
本公开涉及使用涂覆的流动路径来改善酪氨酸激酶抑制剂的色谱和样品分析。更具体地，本技术涉及使用具有涂覆的流动路径的色谱装置来分离样品中的分析物、使用包括涂覆的流动路径的流体系统来分离样品中的分析物(例如，血浆或血清样品中的酪氨酸激酶抑制剂)的方法，以及定制用于分离和分析酪氨酸激酶抑制剂的流体流动路径的方法。
背景技术
与金属相互作用的分析物通常被证明分离极具挑战性。期望具有分散程度最低的高效色谱系统，这要求流动路径的直径减小并且能够承受越来越快的流速下的越来越高的压力。因此，色谱流动路径选择的材料本质上通常是金属的。尽管存在以下事实：已知某些分析物(例如，小分子药剂、蛋白质、聚糖、肽、寡核苷酸、杀虫剂、双膦酸、阴离子代谢物和两性离子比如氨基酸和神经递质)的特性与金属表面具有不利的相互作用，所谓的色谱次级相互作用。
所提出的用于金属特异性结合相互作用的机制需要理解路易斯酸碱化学理论。纯金属和金属合金(连同它们的对应氧化物层)具有末端金属原子，该末端金属原子具有路易斯酸特性。更简单地，这些金属原子示出接受供体电子的倾向。对于带有正电荷的任何表面金属离子而言，这种倾向甚至更为明显。具有足够的路易斯碱特性的分析物(可提供非成键电子的任何物质)可潜在地吸附到这些位点，从而形成有问题的非共价络合物。正是这些物质被定义为与金属相互作用的分析物。
许多小分子药物活性剂固有地含有充当路易斯碱的含氧和含氮残基。这些基团具有通过非键合电子相互作用与流动路径中的金属相互作用的能力。这限制了生物分子诸如肽的总体有效分离。大多数(如果不是全部)酪氨酸激酶抑制剂由一个或多个包含此类氧、氮或硫原子的芳香族和/或脂肪族杂环构成。
使用金属流动路径的替代方案是使用由聚合物材料诸如聚醚醚酮(PEEK)构成的流动路径。PEEK管材与大多数聚合物材料一样，通过挤出方法形成。利用聚合物树脂，该制造方法可导致高度可变的内径。因此，PEEK柱硬件在保留时间中产生了不利的差异，如可从一根柱和下一根柱之间的切换所观察到的。通常，这种变化可以比金属构造的柱高三倍。
因此，需要进行持续的努力，以减少分析物与金属色谱表面的螯合和次级色谱相互作用，从而有利于具有较高分辨率的色谱分离。另外，化合物分离和检测的可变性可以由许多因素引起。其中一个因素是化合物与分析柱的分析物/表面相互作用。此类相互作用可能是有问题的，尤其是在非常低的分析物浓度下。已经发现这对于酪氨酸激酶抑制剂尤其如此。
发明内容
在基于液相色谱的分离中，金属敏感分析物与分散在整个金属表面的活性位点的次级相互作用或吸附通常给分离带来挑战。为了解决金属流体系统中的分离遇到的问题，已经开发了使用涂层的柱硬件来限定低结合表面涂层。具有低结合表面涂层的柱硬件可以在谱带展宽、峰拖尾和/或回收率方面对色谱性能产生积极影响，这又可以提高基于液相色谱的测定、具体地基于液相色谱的肽图分析测定的分辨率、峰容量和/或定量准确度。
TKI的治疗活性可以通过建立个体化剂量方案来优化。最佳剂量方案可以通过测量接受TKI作为癌症化疗的一部分的受试者的血液中的药物浓度或在施用药物后产生的代谢物来确定。已经发现高压液相色谱(HPLC)是用于监测TKI和TKI代谢物的血液浓度的有效技术。然而，已经发现许多TKI和TKI代谢物可以与不锈钢流动路径管材相互作用，从而产生较差的峰强度、强烈的拖尾和大量的残留。这是在期望常规测定获得一致和准确结果的行业中关注的问题。最近的观察表明，柱和LC硬件也应认真考虑，以提高测定重现性和灵敏度。具体地，已观察到液相色谱(LC)中金属离子介导的吸附是导致峰形不佳、拖尾和敏感分析物回收率降低的因素。通过利用沿着流体途径的至少一些部分具有低结合表面涂层的色谱系统部件，可以在测定灵敏度、回收率和再现性方面实现改善。
另外，对于酪氨酸激酶抑制剂分析，可以通过使用本公开的技术来增加样品吞吐量。可以通过减少峰拖尾和增加的分辨率来增加样品吞吐量。例如，如果杂质与天然峰紧密洗脱并且天然峰表现出一定程度的拖尾，则用户(例如，分析员)可以尝试延长梯度或运行时间，以将杂质分辨到有利于准确量化的峰之间可接受的分辨率。在不存在拖尾时，用户可以通过在梯度中使用更陡的斜率来缩短运行时间。这可以有效地更快、更紧密地一起洗脱所有物质。峰之间的分辨率虽然减小，但是对于测定仍然可能是足够的，因为不存在拖尾来干扰积分或引起共洗脱。在峰拖尾减少的情况下，可以通过能够看到先前由峰拖尾覆盖的峰来检测新的痕量物质。
另外，增加峰之间的分辨率或更多的时间可以允许用户以增加的吞吐量运行更快的方法。如果分辨率已经增加，则峰容量增加意味着更多的峰可以在同一色谱图中拟合，或者如果将感兴趣的临界对开始充分地分辨，则可以以分辨率和峰容量为代价运行更快的分离。
本技术包括涂层诸如烷基甲硅烷基涂层，该涂层可以提供低结合表面涂层以减少峰拖尾并且从最初注入样品开始增加拖尾因子的稳定性、增加分析物回收率、增加灵敏度以及通过最小化可能导致样品损失的分析物/表面相互作用而增加重现性。另外，低结合表面涂覆的硬件似乎不会对酪氨酸激酶抑制剂的色谱性能或回收率产生不利影响。例如，对于LBS涂覆和未涂覆的表面，观察到相似的保留时间。
限定色谱系统的流动路径的表面积上的烷基甲硅烷基涂层(例如，覆盖金属表面的流体接触涂层)可以最小化酪氨酸激酶抑制剂与色谱流动路径的金属表面之间的相互作用。因此，涂覆的金属表面改善了酪氨酸激酶抑制剂的液相色谱分离。在金属流动路径上使用烷基甲硅烷基涂层允许使用能够承受快速流速下的高压、使用具有小颗粒的固定相(也可以是缓慢流动)产生的高压和由较长柱床产生的高压同时最小化分析物与金属之间的次级色谱相互作用的金属色谱流动路径。由高压材料制成并且用涂层修改的这些部件可以被定制成使得内部流动路径减少次级色谱相互作用。涂层覆盖暴露于流体路径的金属表面(即，流体接触涂层)。
在一个方面，本技术涉及一种分离和分析样品中的酪氨酸激酶抑制剂的方法。该方法包括将包含一种或多种酪氨酸激酶抑制剂的样品注入色谱系统中。样品可以由从受试者获得的血浆或血清制备。可通过施用一种或多种酪氨酸激酶抑制剂来使受试者经历化疗。色谱系统包括金属流动路径。金属流动路径的至少一部分涂覆有低结合表面涂层。样品流过色谱系统，从而将一种或多种酪氨酸激酶抑制剂与血浆或血清中的其他组分分离。将分离的酪氨酸激酶抑制剂传送到检测器。
在一个实施方案中，该方法还包括分析分离的酪氨酸激酶抑制剂以确定存在于血浆或血清中的酪氨酸激酶抑制剂的身份和/或量。血浆或血清的分析可包括注入包含两种或更多种酪氨酸激酶抑制剂的样品。该方法可包括将两种或更多种酪氨酸激酶抑制剂彼此分离并确定每种分离的酪氨酸激酶抑制剂的身份和/或量。在一些实施方案中，酪氨酸激酶抑制剂包括伊马替尼、诺马替尼(N-去甲基伊马替尼)、达沙替尼和尼罗替尼中的至少一种。
在一个实施方案中，色谱系统包括：包括样品针和针端口的样品注入器、联接到样品注入器的柱前加热器以及联接到柱前加热器的色谱柱，其中注入样品包括通过样品注入器将样品抽吸到色谱系统中并在样品进入色谱柱之前使样品通过柱前加热器。样品针的金属管材部分可以涂覆有低结合表面涂层。针端口可以涂覆有低结合表面涂层。柱前加热器的金属部分可涂覆有低结合表面涂层。在一个实施方案中，针端口、样品针的金属管材部分和柱前加热器的金属管材部分的任何组合涂覆有低结合表面涂层。
在一个实施方案中，低结合表面涂层是烷基甲硅烷基涂层。烷基甲硅烷基涂层可以是双(三甲氧基甲硅烷基)乙烷或双(三氯甲硅烷基)乙烷。烷基甲硅烷基涂层可以是与金属流动路径的部分接触的第一烷基甲硅烷基涂层以及形成在第一烷基甲硅烷基涂层上的第二烷基甲硅烷基涂层。第一涂层可以是双(三甲氧基甲硅烷基)乙烷或双(三氯甲硅烷基)乙烷，并且第二涂层可以是正癸基三氯硅烷。
在一个实施方案中，检测器是质谱仪。
附图说明
通过以下结合附图所作的详细描述，将更充分地理解本技术，在附图中：
图1是根据本技术的一个例示性实施方案的包括色谱柱和各种其他部件的色谱流动系统的示意图。流体被载送通过色谱流动系统，其中流体流动路径从流体管理器延伸到检测器诸如MS检测器。
图2A是柱前加热器的示意图。
图2B是图2A的柱前加热器的分解图。
图2C是具有样品针和针端口的样品注入器的示意图。
图2D是图2C的样品注入器的分解图。
图3是根据本技术的一个例示性实施方案的涂覆流体路径(诸如色谱系统中的流体路径)的方法的流程图。
图4是示出根据本技术的一个例示性实施方案的定制用于分离包含酪氨酸激酶抑制剂的样品的流体流动路径的方法的流程图。
图5A示出了酪氨酸激酶抑制剂伊马替尼的化学结构。
图5B示出了酪氨酸激酶抑制剂代谢物诺马替尼的化学结构。
图5C示出了酪氨酸激酶抑制剂达沙替尼的化学结构。
图5D示出了酪氨酸激酶抑制剂尼罗替尼的化学结构。
图6A示出了使用具有原始(未涂覆的)和涂覆的部件(样品针和/或柱前加热器)的不同组合的四种不同色谱系统配置从甲醇中的伊马替尼样品(25体积％)的HPLC分析获得的色谱图的叠加。
图6B示出了使用具有原始(未涂覆的)和涂覆的部件(样品针和/或柱前加热器)的不同组合的四种不同色谱系统配置从甲醇中的伊马替尼样品(25体积％)的HPLC分析获得的残留区域中的色谱图的叠加。
图7A示出了使用具有原始(未涂覆的)部件或涂覆的部件(样品针和柱前加热器)的色谱系统配置从血浆中的伊马替尼样品的HPLC分析获得的色谱图的叠加。
图7B示出了使用具有原始(未涂覆的)部件或涂覆的部件(样品针和柱前加热器)的色谱系统配置从血浆中的伊马替尼样品的HPLC分析获得的残留区域中的色谱图的叠加。
图8A示出了使用具有原始(未涂覆的)部件或涂覆的部件(样品针和柱前加热器)的色谱系统配置从血浆中的诺马替尼样品的HPLC分析获得的色谱图的叠加。
图8B示出了使用具有原始(未涂覆的)部件或涂覆的部件(样品针和柱前加热器)的色谱系统配置从血浆中的诺马替尼样品的HPLC分析获得的残留区域中的色谱图的叠加。
图9A示出了使用具有原始(未涂覆的)部件或涂覆的部件(样品针和柱前加热器)的色谱系统配置从血浆中的达沙替尼样品的HPLC分析获得的色谱图的叠加。
图9B示出了使用具有原始(未涂覆的)部件或涂覆的部件(样品针和柱前加热器)的色谱系统配置从血浆中的达沙替尼样品的HPLC分析获得的残留区域中的色谱图的叠加。
图10A示出了使用具有原始(未涂覆的)部件或涂覆的部件(样品针和柱前加热器)的色谱系统配置从血浆中的尼罗替尼样品的HPLC分析获得的色谱图的叠加。
图10B示出了使用具有原始(未涂覆的)部件或涂覆的部件(样品针和柱前加热器)的色谱系统配置从血浆中的尼罗替尼样品的HPLC分析获得的残留区域中的色谱图的叠加。
图11示出了使用具有原始(未涂覆的)部件或C2涂覆的样品针或C2/C10涂覆的样品针的色谱系统配置从血浆中的伊马替尼样品的HPLC分析获得的色谱图的叠加。
图12示出了使用具有以下系统的色谱系统配置从血浆中的伊马替尼、诺马替尼、达沙替尼和尼罗替尼的混合物样品的HPLC分析获得的色谱图的叠加：系统1：被改良为具有C2针端口、原始(未涂覆的)针和原始(未涂覆的)柱前加热器；系统2：被改良为具有C2针端口、C2C10针和原始(未涂覆的)柱前加热器；以及系统3：被改良为具有C2针端口、C2/C10针和C2/C10柱前加热器。
具体实施方式
一般来讲，本公开涉及将流动路径部件涂覆成具有低结合表面涂层以通过最小化可能导致样品损失的阴性分析物/表面相互作用来增加分析物回收率、重现性和灵敏度。本公开在分析受试者中酪氨酸激酶抑制剂的血浆或血清浓度的背景下具体解决了该问题。
酪氨酸激酶抑制剂(TKI)是抑制酪氨酸激酶的小分子药剂。酪氨酸激酶是作为许多细胞功能(包括细胞信号传导、细胞生长和细胞分裂)的一部分的酶。如果这些酶太活跃或浓度很高，细胞生长可能会受到异常影响，从而导致癌症。抑制酪氨酸激酶(例如，通过施用TKI)可以通过抑制癌细胞的快速生长来恢复正常细胞生长。TKI的示例包括但不限于：阿西替尼(INLYTA)；达沙替尼(SPRYCEL)；埃罗替尼(TARCEVA)；伊马替尼(GLEEVEC)；尼罗替尼(TASIGNA)；帕唑帕尼(VOTRIENT)；舒尼替尼(SUTENT)；博舒替尼(BOSULIF)；帕纳替尼(ICULUSIG)；吉非替尼(IRESSA)；索拉非尼(NEXAVAR)；拉帕替尼(TYVERB)；克唑替尼(XALKORI)；凡德他尼(CAPRELSA)；卡博替尼(COMETRIQ)；瑞戈非尼(STIVARGA)；曲美替尼；阿法替尼(GILOTRIF)；维罗非尼(ZELBORAF)；鲁索替尼(JAKAVI)；阿帕替尼；阿来替尼；色瑞替尼；考比替尼；乐伐替尼；奥希替尼；来那替尼；布格替尼；埃克替尼；吡咯替尼；贝美替尼；安罗替尼；呋喹替尼；洛拉替尼；拉罗替尼；达可替尼；厄达替尼；恩曲替尼；特泊替尼；卡马替尼；佩米替尼；瑞普替尼；阿伐替尼；图卡替尼；司美替尼；普拉替尼；赛尔帕替尼；以及阿美替尼。该方法还可作用于这些活性剂中任一种的代谢物。例如，如本文所示，诺马替尼是伊马替尼的N-去甲基代谢物，并且可以使用相同的方法进行分析。
TKI的治疗活性可以通过建立个体化剂量方案来优化。最佳剂量方案可以通过测量接受TKI作为癌症化疗的一部分的受试者的血液中的药物浓度或在施用药物后产生的代谢物来确定。这对于治疗和毒性作用表现出很高的个体间变异性的TKI来说尤其重要。
已经发现高压液相色谱(HPLC)是用于监测TKI和TKI代谢物的血液浓度的有效技术。然而，已经发现许多TKI和TKI代谢物可以与不锈钢流动路径管材相互作用，从而产生较差的峰强度、强烈的拖尾和大量的残留。TKI和TKI代谢物与金属外壳相互作用的这些副作用可能导致对受试者中TKI水平的分析不准确。已经发现，在色谱系统的流动路径中使用低结合表面涂层将改善TKI和TKI代谢物的峰高度、改善峰形状并降低洗脱后信号(减少残留)。
除了改善TKI和TKI代谢物的分析之外，将金属流动路径部件涂覆成具有低结合表面涂层可最小化色谱系统性能的不确定性。可以通过涂覆来提供永久性钝化(或至少半永久性钝化，即消耗品的可用寿命)。例如，系统不需要在每次洗涤之后被钝化，并且在每次洗涤或流动之后钝化不会有效地减少。因此，使用LC和检测器(例如，MS、UV(用于丰度物质)等)检测到的分析物可以取决于对所存在的分析物的准确评估。
用低结合表面涂层涂覆金属流动路径部件的一种方法是使用烷基甲硅烷基涂层。在一些方面，烷基甲硅烷基涂层用作生物惰性的低结合表面涂层来改变流动路径，以解决与分析物(诸如金属敏感分析物)的流动路径相互作用。即，生物惰性的低结合表面涂层可最小化与金属相互作用化合物的表面反应并允许样品沿着流动路径通过，而不会阻塞、附接到表面或改变分析物特性。这些相互作用的减少/消除是有利的，因为它允许对含有金属敏感化合物的样品(诸如含有低结合表面涂层的样品)进行精确定量和分析。沿着流动路径产生低结合表面涂层的涂层防止/显著最小化金属表面壁的分析物损失，从而减少次级色谱相互作用。
图1是可以用于分离样品中的分析物(诸如TKI或TKI)代谢物的色谱系统100的代表性示意图。色谱流动系统100包括若干部件，包括流体管理器系统105(例如，控制通过系统的流动相流动)；管材110(其也可以被微加工流体导管替换或与微加工流体导管一起使用)；流体连接器115(例如，流体帽)；熔块120；色谱柱125；样品注入器135，其包括用于将样品插入或注入流动相中的针(未示出)；用于在诸如之前盛装样品的小瓶、沉降器或样品贮存器130；以及检测器150，诸如质谱仪。色谱系统/装置的部件的内表面形成具有润湿表面的流体流动路径。流体流动路径可具有至少20、至少25、至少30、至少35或至少40的长度与直径比率。
可以通过用烷基甲硅烷基涂层进行涂覆来将润湿表面的至少一部分转化为低结合表面涂层，以减少次级相互作用并定制表面的疏水性。可以通过气相沉积来施加涂层。因此，本技术的方法和装置提供以下优点：能够使用耐高压材料(例如，不锈钢)来形成流动系统，但也能够定制流体流动路径的润湿表面以提供适当的疏水性，因此对样品的不利相互作用或不期望的化学效应可被最小化。在一些示例中，流动路径的涂层相对于分析物诸如金属敏感化合物(例如，TKI)是非结合的。因此，分析物不会与流动路径的涂层结合。
烷基甲硅烷基涂层可以在整个系统中从流体管理器系统105一直延伸到检测器150的管材或流体导管110提供。还可以将涂层施加到流体性流体路径的部分(例如，流体路径的至少一部分)。即，可选择涂覆一个或多个部件或部件的部分而不是整个流体路径。例如，可以涂覆样品注入器135和管材110的内部部分，而流动路径的其余部分可以保持不被修改。此外，可以涂覆可移除/可替换的部件。例如，可以涂覆含有样品贮存器的小瓶或沉降器130以及熔块120。
在一个方面，本文所述的流体系统的流动路径至少部分地由管材的内表面限定。在另一方面，本文所述的流体系统的流动路径至少部分地由微加工流体导管的内表面限定。在另一方面，本文所述的流体系统的流动路径至少部分地由柱的内表面限定。在另一方面，本文所述的流体系统的流动路径至少部分地由通过熔块的通道限定。在另一方面，本文所述的流体系统的流动路径至少部分地由样品注入针的内表面限定。在另一方面，本文所述的流体系统的流动路径在柱的整个内表面上从样品注入针的内表面延伸。在另一方面，流动路径从在整个流体系统中设置在样品注入针的内表面上游并与其流体连通的样品贮存器容器(例如，沉降器)延伸到连接器/检测器的端口。即，沿着此流体路径(润湿表面)的所有管材、连接器、熔块、膜、样品贮存器和流体通道都被涂覆。
在一个实施方案中，色谱系统可包括联接到样品注入器的柱前加热器。图2C和图2D示出了样品注入器200的示意图。样品注入器200包括样品针210、针端口225、管材215和出口连接器220。出口连接器220用于将样品注入器200联接到柱前加热器250。图2A和图2B示出了柱前加热器250的示意图。柱前加热器250包括入口连接器255，该入口连接器联接到出口连接器220。柱前加热器还包括加热元件260，该加热元件加热通过管材265的流体。出口连接器270用于将柱前加热器管材265连接到色谱柱的入口(未示出)。在一个实施方案中，样品注入器200和/或柱前加热器250的流动路径部件涂覆有低结合表面涂层。
色谱系统的各种润湿表面可以涂覆有低结合表面涂层。术语″润湿表面″是指分离装置内的所有表面(例如，色谱柱、色谱注入系统、色谱流体处理系统、熔块等)。该术语还可适用于实验室器具或其他样品制备装置(例如，萃取装置)内与流体，尤其是含有感兴趣分析物的流体接触的表面。在一些实施方案中，仅色谱柱的润湿表面和位于色谱柱上游的部件是涂覆有本文所述的烷基甲硅烷基涂层的低结合表面，而不涂覆位于柱下游的润湿表面。在其他实施方案中，涂覆所有润湿表面，包括柱下游的那些表面。并且在某些实施方案中，涂覆柱上游、穿过柱和柱下游到检测器入口的润湿表面。可经由气相沉积将涂层施加到润湿表面上。类似地，实验室器具或其他流体处理装置的″润湿表面″可受益于本文所述的烷基甲硅烷基涂层。这些装置的″润湿表面″不仅包括流体流动路径，而且还包括位于流体流动路径内的元件。例如，固相萃取装置内的熔块和/或膜与流体样品接触。因此，不仅固相萃取装置内的内壁而且任何熔块/针端口/膜都包括在″润湿表面″的范围内。可通过包括本文所述的一种或多种涂层来改进或定制所有″润湿表面″或″润湿表面″的至少一些部分以用于特定分析或程序。
关于根据本技术的涂层和涂层沉积的另外的信息可在美国专利申请公布号2019/0086371中获得，该美国专利申请据此以引用的方式并入。
在一些示例中，涂覆流动路径包括将涂层均匀地分布在流动路径周围，使得限定流动路径的壁被完全涂覆。在一些实施方案中，将涂层均匀地分布可提供流动路径周围的涂层的均匀厚度。一般来讲，涂层均匀地覆盖润湿表面，使得没有″裸露″或未涂覆的斑点。
可商购获得的气相沉积涂层可以用于所公开的系统、装置和方法中，包括但不限于和/>(可从SilcoTek Corporation，Bellefonte，PA商购获得)。
烷基甲硅烷基涂层可以用作低结合表面涂层。烷基甲硅烷基涂层包括双(三氯甲硅烷基)乙烷或双(三甲氧基甲硅烷基)乙烷(也称为C2)涂层。在一些实施方案中，烷基甲硅烷基涂层包括两个或更多个层。例如，包含C2的第一层可以是气相沉积的，然后是C10材料(正癸基三氯硅烷)的第二层(本文称为″C2/C10″涂层)。美国专利申请公布号US2019/0086371(特别是表1)提供了C2和C2/C10涂层的例示性实施方案的多个示例以及如何将此类涂层施加到流动路径中的表面上。
上述涂层可以用于产生低结合表面涂层并且可以定制用于分离样品的色谱系统的流体流动路径。涂层可以是气相沉积的。一般来讲，沉积的涂层可用于调节与流体接触的流体流动路径的内表面(即，润湿表面或与流动相和/或样品/分析物接触的表面)的疏水性。通过涂覆色谱系统内流动路径的一个或多个部件的润湿表面，用户可以定制润湿表面，以在流动路径与其中的流体(包括流体内的任何样品，诸如含有酪氨酸激酶抑制剂的样品)之间提供期望的相互作用(即，缺乏相互作用)。
图3是说明用于通过定制用于分离酪氨酸激酶抑制剂的流体流动路径来产生低结合表面涂层的方法300的流程图。该方法具有某些任选的步骤，如围绕特定步骤的虚线轮廓所指出的。方法300可以从用于清洁和/或准备用于定制的部件内的流动路径的预处理步骤(305)开始。预处理步骤305可以包括用等离子体(诸如氧等离子体)清洁流动路径。该预处理步骤是任选的。
接下来，开始渗透步骤(310)。将烷基甲硅烷基化合物的气化源渗透到流动路径中。气化源自由地在流动路径的整个内表面上并且沿着流动路径的内表面行进。在渗透期间控制温度和/或压力，使得允许气化源渗入整个内部流动路径，并将来自气化源的涂层沉积在流动路径的暴露表面(例如，润湿表面)上，如步骤315中所示。可以采取附加步骤来进一步定制流动路径。例如，在沉积涂层之后，可以对其进行热处理或退火(步骤320)以在沉积涂层内产生交联和/或调节涂层的接触角或疏水性。附加地或另选地，可以通过将气化源渗透到流动路径中并沉积与第一沉积层接触的第二层或附加层来沉积烷基甲硅烷基化合物的第二涂层(具有相同或不同的形式)，如步骤325中所示。在沉积每个涂层之后，可以进行退火步骤。可以提供多个渗透和退火步骤以相应地定制流动路径(步骤330)。
图4提供了说明通过定制用于分离包括分析物(诸如TKI或TKI代谢物)的样品的流体流动路径来产生低结合表面涂层的方法(400)的流程图。该方法可以用于定制在隔离、分离和/或分析TKI和TKI代谢物中使用的流动系统。在步骤405中，评估TKI和/或TKI代谢物以确定极性。了解极性将允许操作人员选择(通过查找表或做决定)所需的涂层化学成分和任选的接触角，如步骤410中所示。
在一些实施方案中，除了评估TKI和/或TKI代谢物的极性之外，还评估了用于分离TKI和/或TKI代谢物的固定相(例如，将包括在流体流动路径的至少一部分中的固定相)的极性。可以基于样品中的金属敏感化合物(例如，TKI和/或TKI代谢物)来选择色谱介质(例如，固定相)。在某些实施方案中，了解金属敏感化合物和固定相的极性被操作人员用来在步骤410中选择所需的涂层化学成分和接触角。然后可以将要定制的部件定位在具有环境控制(例如，压力、大气、温度等)的化学渗透系统内，并且将前体材料渗透到部件的流动路径中以沿着润湿表面沉积一个或多个涂层，从而调节疏水性，如步骤415中所示。在渗透、沉积和条件步骤(例如，退火)中的任一者期间，可监测从渗透系统沉积的涂层，并且如果需要，可根据需要调节前体和/或沉积条件，从而允许对涂层特性进行细调。
为了分析TKI和/或TKI代谢物，通常从通过用TKI治疗经历癌症疗法的受试者获得样品。通过从患者体内抽吸血液样品来从受试者获得样品。可以从血液样品中提取血清或血浆用于测试。在抗凝剂的存在下通过离心从血液样品中分离血浆。也通过离心从血液样品中分离血清，然而，在分离之前允许血液凝结。施用于患者的TKI和/或施用的TKI的代谢物存在于从受试者的血液样品中提取的血浆或血清中。对于TKI分析或测试，使用血浆或血清是优选的。
实施例
在针对TKI和TKI代谢物样品对涂覆柱/硬件性能与未涂覆柱/硬件性能进行任何比较之前，开发了以下方案并用于样品制备和分析。
样品制备
将从受试者获得的血浆或血清用于分析。将50μL的血浆或血清转移到2mL塑料微管中作为测试样品。将250μL的内标(例如，氘代MeOH混合物)添加到测试样品中。将微管加盖并在平板摇动器上以2500rpm摇动30秒。将测试样品以16，100g离心2分钟。将100μL来自离心测试样品的上清液转移到1mL的96孔板中。可制备其他样品并根据该程序添加到板中。添加所有样品后，将300μL的LC-MS级水添加到含有样品的每个孔中。将96孔板密封并以3847g离心2分钟。将所得上清液注入色谱系统中用于TKI和/或TKI代谢物分析。
出于测试低结合表面对TKI和/或TKI代谢物分析的影响，制备测试样品。通过将伊马替尼、诺马替尼、达沙替尼和尼罗替尼溶解于25％甲醇中作为示例性TKI来制备一组测试样品。这些化合物的化学结构在图5A-5D中描绘。还用诺马替尼(TKI伊马替尼的代谢物)来制备测试样品。在测试样品中使用以下浓度：伊马替尼，10ng/mL；诺马替尼，10ng/mL；达沙替尼，4ng/mL；以及尼罗替尼，2ng/mL。还通过将样品的储备溶液掺入血浆来制备测试血浆样品，以在血浆中得到样品的以下所列浓度：伊马替尼，50ng/mL；诺马替尼，50ng/mL；达沙替尼，20ng/mL；以及尼罗替尼，10ng/mL。
使用Xevo TQD质谱仪(Waters Corporation，Milford)作为检测器，在ACQUITYUPLC I-Class色谱系统(Waters Corporation，Milford，MA)上分析每个测试样品。对于未处理的表面和低结合表面两者，使用相同的浓度。对于用低结合表面进行的测试，通过用C2或C2/C10涂覆的样品针替换标准样品针来进行测试。用具有C2或C2/C10管材的柱前加热器替换柱前加热器。
如表1和表2中所示，对于未处理的表面和低结合表面两者，使用相同的UPLC条件和相同的梯度流动相。对于未处理的表面和低结合表面，质谱条件也是相同的，并且在表3和表4中列出。
UPLC条件
表1
梯度时间表
表2
MS条件-Xevo TQD
参数 说明
离子模式 ESI+ve
毛细管柱 0.8kV
源温度 150℃
脱溶剂温度 500℃
脱溶剂气流量 800L/Hr
MS1/MS2分辨率 单位/单位
表3
MRM参数
表4
低结合表面涂层对TKI和TKI代谢物的影响的比较测试
最初使用四种不同的测试配置来测试C2/C10低结合表面涂层对TKI和TKI代谢物分析的影响。初始测试配置在下表5中列出。
测试配置
配置 柱前加热器 针
1 原始 原始
2 低结合 低结合
3 低结合 原始
4 原始 低结合
表5
初始测试结果显示，与使用原始设备进行的测试相比，在样品针、柱前加热器或两者中使用C2/C10低结合表面涂层改善了峰高度、改善了峰形状并减少了残留。用这些配置对伊马替尼进行测试的示例性结果在图6A和图6B中示出。图6A示出了每次运行的色谱图的叠加。图6B示出了2分钟至4.5分钟范围的色谱图的特写。在图6A中，最小峰(1.3)、最大残留(2.6)是配置1-原始柱前加热器(PCH)/原始针。第2小峰、第2大残留是配置3-低结合PCH/原始针。第2大峰、第2小残留是配置4-原始PCH/低结合针。最大峰、最小残留是配置2-低结合PCH/低结合针。与原始部件相比，在部件上使用低结合表面涂层改善了峰高度并减少了拖尾。使用具有低结合表面涂层的柱前加热器和具有低结合表面涂层的样品针产生了峰高度和拖尾的最大改善。在图6B中，最大残留是配置1-原始PCH/原始针；第2大残留是配置3-低结合PCH/原始针；第2小残留是配置4-原始PCH/低结合针；并且最小残留是配置2-低结合PCH/低结合针。使用具有低结合表面涂层的柱前加热器和具有低结合表面涂层的样品针产生了最少量的残留。用具有低结合表面涂层的样品针替换样品针比用具有低结合表面涂层的部件替换柱前加热器部件产生更大的效果。
使用配置1和2，使用如前所述掺入血浆中的以下项的测试样品来运行比较测试：伊马替尼50ng/mL；诺马替尼，50ng/mL；达沙替尼，20ng/mL；以及尼罗替尼，10ng/mL。
图7A和图7B示出了与C2/C10涂覆的部件相比使用原始部件(未涂覆)血浆中伊马替尼的比较迹线。在图7A中，最小峰、最大残留是配置1-原始PCH/原始针；第2小峰、第2大残留是配置3-低结合PCH/原始针；第2大峰、第2小残留是配置4-原始PCH/低结合针；最大峰、最小残留是配置2-低结合PCH/低结合针。这些结果表明，与原始部件相比，当使用C2/C10涂覆的柱前加热器和针时，峰高度增加到3倍。图7B示出了从2.2分钟至4.5分钟的表示残留材料的区域的放大视图。在图7B中，最大残留是配置1-原始PCH/原始针；第2大残留是配置3-低结合PCH/原始针；第2小残留是配置4-原始PCH/低结合针；最小残留是配置2-低结合PCH/低结合针。如图所示，与原始部件相比，使用C2/C10涂覆的柱前加热器和针，残留最大信号高度降低到8倍。
图8A示出了与C2/C10涂覆的部件相比使用原始部件(未涂覆)血浆中诺马替尼的比较迹线。诺马替尼是伊马替尼的N-去甲基代谢物。在图8A中，最小峰来自配置4-原始PCH/低结合针；第2小峰是配置1-原始PCH/原始针；第2大峰是配置3-原始PCH/低结合针；最大峰、最小残留是配置2-低结合PCH/低结合针。结果表明，与原始部件相比，当使用C2/C10涂覆的柱前加热器和针时，峰高度增加到4倍。图8B示出了从2.2分钟至4.5分钟的表示残留材料的区域的放大视图。在图8B中，最大残留是配置1-原始PCH/原始针；第2大残留是配置4-原始PCH/低结合针；第2小残留是配置3-低结合PCH/原始针；并且最小残留是配置2-低结合PCH/低结合针。如图所示，与原始部件相比，使用C2/C10涂覆的柱前加热器和针，残留最大信号高度降低到3倍。
图9A示出了与C2/C10涂覆的部件相比使用原始部件(未涂覆)血浆中达沙替尼的比较迹线。在图9A中，最小峰/较早洗脱是配置1-原始PCH/原始针；最小峰、较晚洗脱是配置4-原始PCH/低结合针；第2大峰是配置3-原始PCH/低结合针；最大峰、最小残留是配置2-低结合PCH/低结合针。结果表明，与原始部件相比，当使用C2/C10涂覆的柱前加热器和针时，峰高度增加到1.5倍。图9B示出了从2.2分钟至4.5分钟的表示残留材料的区域的放大视图。在图9B中，最大残留是配置1-原始PCH/原始针；第2大残留是配置3-低结合PCH/原始针；第2小残留是配置4-原始PCH/低结合针；最小残留是配置2-低结合PCH/低结合针。如图所示，与原始部件相比，使用C2/C10涂覆的柱前加热器和针，残留最大信号高度降低到4倍。
图10A示出了与C2/C10涂覆的部件相比使用原始部件(未涂覆)血浆中尼罗替尼的比较迹线。在图10A中，最大峰、较早洗脱的是配置4-原始PCH、低结合针；第2大峰、较晚洗脱是配置2-低结合PCH/低结合针；第3最大峰是配置3-低结合PCH/原始针；最小峰是配置1-原始PCH/原始针。结果表明，与原始部件相比，当使用C2/C10涂覆的柱前加热器和针时，峰高度增加到1.7倍。图10B示出了从2.7分钟至4.5分钟的表示残留材料的区域的放大视图。在图10B中，最大残留是配置1-原始PCH/原始针；第2大残留是配置3-低结合PCH/原始针；第2小残留是配置4-原始PCH/低结合针；最小残留是配置2-低结合PCH/低结合针。如图所示，与原始部件相比，使用C2/C10涂覆的柱前加热器和针，残留最大信号高度降低到5倍。
在另一个实验中，将C2涂覆的部件(单一涂层)的效果与C2/C10涂覆的部件(两个涂层)的效果进行比较。图11示出了在伊马替尼测试期间原始部件、C2部件和C2/C10部件的比较。在图11中，最小峰是原始针/原始其他部件；第2大峰是C2针/原始其他部件；最大峰是C2/C10针/原始其他部件。与原始(未涂覆的)部件相比，当在样品针上使用C2/C10涂层时，峰高度是最高的并且残留是最低的。在样品针上使用C2涂层进一步改善了峰高度并减少了残留，但不如C2/C10涂覆的表面那么多。
在另一个实验中，研究了C2涂覆的针端口的效果。在该实验中，将含有以下项的混合物用于测试：伊马替尼，50ng/mL；诺马替尼，50ng/mL；达沙替尼，20ng/mL；以及尼罗替尼，10ng/mL。使用三种不同的色谱系统设置：系统1：被改良为具有C2针端口、原始(未涂覆的)针和原始(未涂覆的)柱前加热器；系统2：被改良为具有C2针端口、C2C10针和原始(未涂覆的)柱前加热器；以及系统3：被改良为具有C2针端口、C2/C10针和C2/C10柱前加热器。在所有三种系统中，使用未涂覆的色谱柱。在图12中，系统3显示出TKI的最大峰，系统2显示出TKI的第二大峰，并且系统1具有TKI的最小峰。使用C2针端口改善了混合物中每种TKI的峰高度和形状。即使当柱前加热器使用原始部件时，用C2C10针替换原始针也显著改善了峰高度。通过使用所有三种涂覆的部件(针端口、针和柱前加热器)获得了最佳结果。
为了总结这些结果，在色谱系统的部件上使用低结合表面涂层提供了一种在分析TKI和TKI抑制剂时部分地通过减少拖尾来立即改善峰高度的手段。当分析TKI和TKI代谢物时，使用低结合表面涂层也显示出减少残留。发现当分析TKI和TKI代谢物时，单一低结合涂覆的部件(例如，C2涂覆的部件)和两层低结合涂覆的部件(例如，C2/C10)均改善了峰高度并减少了残留。C2/C10涂覆的部件在峰高度和残留减少方面提供了比C2涂覆的部件更好的结果。进一步的测试表明，在TKI分析期间，将针更换为C2/C10或C2低结合表面涂覆的部件对峰高度和残留具有最大影响。将针端口从未涂覆更换为C2低结合表面涂覆的针端口也改善了峰高度并减少了残留。
本技术的上述方面和特征提供了优于现有技术的多个优点。例如，本公开显示了通过在色谱系统中使用涂覆的部件来减少次级相互作用的益处。使用低结合表面涂覆的部件在谱带展宽、峰拖尾和/或回收率方面对色谱性能有积极影响，然后这可以有助于提高基于液相色谱的测定、尤其是基于液相色谱的TKI测定的分辨率、峰容量和/或定量准确度。

Claims (14)

1.一种分离和分析酪氨酸激酶抑制剂的方法，所述方法包括：
将包含一种或多种酪氨酸激酶抑制剂的样品注入色谱系统中，其中所述样品由从受试者获得的血浆或血清制备，并且其中所述色谱系统包括金属流动路径，其中所述金属流动路径的至少一部分涂覆有低结合表面涂层；
使所述样品流过所述色谱系统；
将所述一种或多种酪氨酸激酶抑制剂与所述血浆或血清中的其他组分分离；以及
将所分离的酪氨酸激酶抑制剂传送到检测器。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述方法还包括分析所分离的酪氨酸激酶抑制剂以确定存在于所述血浆或血清中的酪氨酸激酶抑制剂的身份和/或量。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所述样品包含两种或更多种酪氨酸激酶抑制剂，并且其中所述方法还包括将所述两种或更多种酪氨酸激酶抑制剂彼此分离并确定每种所分离的酪氨酸激酶抑制剂的身份和/或量。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述酪氨酸激酶抑制剂包括伊马替尼、诺马替尼(N-去甲基伊马替尼)、达沙替尼和尼罗替尼中的至少一种。
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述色谱系统包括：包括样品针的样品注入器、联接到所述样品注入器的柱前加热器以及联接到所述柱前加热器的色谱柱，其中注入所述样品包括通过所述样品针将所述样品抽吸到所述色谱系统中并在所述样品进入所述色谱柱之前使所述样品通过所述柱前加热器。
6.根据权利要求5所述的方法，其中所述样品针的金属管材部分涂覆有所述低结合表面涂层。
7.根据权利要求5所述的方法，其中针端口涂覆有所述低结合表面涂层。
8.根据权利要求5所述的方法，其中所述柱前加热器的金属管材部分涂覆有所述低结合表面涂层。
9.根据权利要求5所述的方法，其中所述针端口、所述样品针的所述金属管材部分和所述柱前加热器的所述金属管材部分的任何组合涂覆有低结合表面涂层。
10.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述低结合表面涂层包括烷基甲硅烷基涂层。
11.根据权利要求10所述的方法，其中所述烷基甲硅烷基涂层包含双(三甲氧基甲硅烷基)乙烷或双(三氯甲硅烷基)乙烷。
12.根据权利要求10所述的方法，其中所述烷基甲硅烷基涂层包括与所述金属流动路径的所述部分接触的第一烷基甲硅烷基涂层以及形成在所述第一烷基甲硅烷基涂层上的第二烷基甲硅烷基涂层。
13.根据权利要求12所述的方法，其中所述第一涂层包含双(三甲氧基甲硅烷基)乙烷或双(三氯甲硅烷基)乙烷，并且其中所述第二涂层包含正癸基三氯硅烷。
14.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述检测器是质谱仪。
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